在涂料工業中,溶劑是指用來溶解或分散成膜物質,形成便于施工的液態產品,并能夠在涂膜形成過程中揮發掉的液體。涂料中的有機溶劑,都是揮發性的有機化合物。溶劑在涂料中有以下主要作用:
• 溶解,分散涂料中樹脂,并調節其粘度和流變性,使其易于涂裝;
• 增加涂料貯存穩定性;
• 改善涂膜外觀,如光澤,豐滿度等;
• 增加涂料對被涂基材的潤濕性,提高附著力;
• 組成合理的揮發速率賦予涂料最佳的流動性和流平性。
涂料中選擇溶劑的標準主要是溶劑的溶解力、粘度、揮發速度、表面張力、電阻率、密度以及毒性和安全性。
• 溶解力:溶劑的溶解力是溶劑溶解成膜物質而形成均勻的高分子聚合物溶液的能力,或將高聚物分散成小顆粒而形成均勻溶液的能力。
• 粘度:溶劑通常通過兩種方式影響著樹脂溶液的粘度--溶劑對高聚物的溶解力和溶劑自身的粘度。樹脂稀溶液的粘度是隨著所使用的溶劑的溶解力提高而增加;樹脂濃溶液的粘度是隨著溶劑溶解力的提高而降低。
• 揮發速度:干燥的涂膜是在溶劑揮發過程中形成的。在揮發過程中,溶劑的作用是控制涂膜形成時的流動特性。如果溶劑揮發太快,那么涂膜既不會流平,也不會對基材有足夠的濕潤,不能產生很好的附著力。揮發過于迅速的溶劑,還會導致由于冷卻而使涂膜表面的水蒸氣冷凝而形成涂膜發白。如果溶劑揮發太慢,不僅會延緩干燥時間,同時涂膜會流掛而變得很薄。因此,溶劑的揮發速度是影響涂料及涂膜質量的一個重要因素。
• 表面張力:涂料表面張力是隨著其固體分的增加而增高的。對于合成樹脂涂料而言,要十分嚴格地選擇溶劑的表面張力,以低表面張力的溶劑配制成涂料就可以獲得比較低的表面張力。我們在選擇溶劑組成配方時,除考慮溶解力、黏度、揮發速率等因素外,溶劑的表面張力也是重要的因素。在平衡各項因素的前提下,應當盡量選用低表面張力值的溶劑。
• 電阻率:組成涂料的成膜物質、顏料、添加劑和溶劑都會影響涂料的電阻率。大多數情況下,會通過溶劑的選擇來調整涂料的電阻率,不同種類的溶劑具有不同的電阻率。醇類溶劑、酮類溶劑和乙二醇醚類溶劑極性較強,具有較低的電阻率;烴類和酯類溶劑的極性較弱,具有較高的電阻率。
• 密度:溶劑的密度是指單位體積溶劑的重量。選用較低密度,而有較強溶解力的溶劑是獲得指定粘度下,每單位體積含有較少重量揮發性溶劑的有效途徑。
• 毒性和安全性:在選擇溶劑時,應要重視溶劑的氣味以及對人體的毒性和空氣污染。對人體毒性大,閃點低易燃易爆的溶劑和不符合環保的溶劑盡量不選用,應該選擇安全、環保和健康的環保溶劑。